5G имеет два вкуса: мобильная широкополосная связь и Интернет вещей
Исследования в 5G, особенно для будущих радиоинтерфейсов, должны рассматриваться в двух совершенно разных аспектах:
Варианты использования для мобильных приложений касаются очень высоких скоростей передачи данных, таких как будущие терминалы с 3D-дисплеями с разрешением 8K или голографические дисплеи. Думая о пиковых скоростях передачи данных как функции миллиметровых волн с несущими частотами до 100 ГГц, может оказаться необходимым обеспечить пропускную способность 10 Гбит / с или выше.
Что касается Интернета вещей (IoT), то среди рассматриваемых вариантов использования - среды Industry 4.0 для будущей автоматизации производства, интеллектуальные системы трафика (ITS) для автономных транспортных средств, электронное здравоохранение для интеллектуальных лекарств, упакованных с помощью беспроводных модулей, и интеллектуальная энергия с IoT в качестве передовая технология связи через сложные «умные сети». В каждом случае требования выглядят очень по-разному, хотя для каждого из них обычно требуется всего несколько килобит в секунду, но с гарантированной задержкой 10 мс и / или степенью надежности 99,999%.
IoT будет основным драйвером трафика для «Интернета будущего»
Число «вещей», предсказанных для IoT, достаточно велико и варьируется в зависимости от источника и года. Cisco прогнозирует 50 миллиардов подключенных устройств, а Intel - 200 миллиардов. По оценкам Huawei, их число составит 100 миллиардов. Во всех случаях очевидно, что это большое количество вещей, вероятно, будет генерировать большую часть трафика в будущем Интернете по сравнению с трафиком, исходящим от пользователей. Можно предположить, что в случаях использования будут использоваться всевозможные датчики и активные теги, а считыватели пассивных тегов будут беспроводными. Такие случаи могут включать диапазон от межрегиональных мобильных устройств, таких как контейнеры или автомобили, до движущихся единиц с фиксированными местоположениями и ограниченного диапазона, таких как промышленные роботы или вращающиеся производственные единицы, или удаленных устройств в интеллектуальной сети электропередачи, где беспроводное соединение обеспечивает то же самое простота и гибкость, которые выгодны в производственных условиях. В каждом из этих случаев связь между машинами (M2M) имеет первостепенное значение.
М2М - только одна из многих важных частей IoT
Промышленность обязана предоставить платформу беспроводной связи IoT, которая отвечает всем требованиям.
Критические факторы успеха включают надежность в самых разных случаях использования, таких как высокая плотность датчиков, покрытие и проникновение в здания, гарантированное QoS и безопасная сквозная связь и, что немаловажно, источники питания, которые подходят для данного варианта использования. Например, нереально и не практично часто менять батарейки для датчиков или беспроводных модулей во время использования в приложениях строительной техники или умных лекарствах. Исследования в 5G работают над точными решениями, которые будут предлагать эти технологии подключения для общественных и частных сетей, чтобы покрыть эти и другие варианты использования. Мы ожидаем, что многие такие услуги будут предоставляться телекоммуникационными сетями и другими через частные решения. Исследовательская деятельность концентрируется как на радиоинтерфейсах, так и на фиксированной архитектуре, которая должна быть гибкой для будущих применений. Программно-определяемые сети (SDN) и виртуализация сетевых функций (NFV) позволят реализовать эти предложения, разделив сетевые ресурсы на «кусочки».
Возможно, наиболее важным фактором для определения успеха IoT будет стоимость. Мы предполагаем, что стоимость всех связанных «вещей», прикрепленных ко всем товарам в супермаркете, плюс стоимость необходимой инфраструктуры, должна быть доступной по цене, особенно в связи с преимуществами для бизнеса (B2B) в логистике и цепочке поставок. управление не будет очевидным для потребителя.
Цепочка ценностей IoT включает облачное хранилище и аналитику больших данных
Другим важным моментом для IoT является «цепочка создания стоимости», которая, например, будет включать в себя «Thing» с датчиком и беспроводным модулем, сетевое подключение по схеме 5G, сбор данных в облаке и, наконец, способность анализировать данные, что означает анализ больших данных. Сквозная работа цепочки создания стоимости - это область исследований, требующая дополнительного изучения, поскольку сегодня сложно объединить данные из разных источников IoT, которые заполняют разные базы данных в разных форматах данных. Это как раз та ситуация, которая будет происходить в средах «умного города», где различные источники данных никогда не были интегрированы и со временем увеличивались или увеличивались по отдельности. Еще более сложными являются задачи, связанные с метками времени с очень разными временными интервалами или метками времени, которые выводятся асинхронно. К счастью, такие компании, как Huawei, обладают компетенциями во всех звеньях производственно-сбытовой цепочки IoT и имеют все возможности для решения подобных проблем.
Примеры решений для электронного здравоохранения, интеллектуальных систем трафика и промышленности 4.0
Трудно представить весь спектр исследовательских тем без нескольких конкретных примеров. Интеллектуальные системы дорожного движения и автономные автомобили получают много внимания. Предполагается, что для высокоскоростного движения с высокой плотностью движения автономные транспортные средства будут использовать три различных источника информации для обеспечения безопасного движения по шоссе: во-первых, это камеры и датчики на транспортном средстве; во-вторых, информация от автомобильной связи; и, в-третьих, информация из инфраструктуры - другими словами, данные из облака, передаваемые с базовых станций и придорожных терминалов. В совокупности эти три источника позволят максимально оптимизировать безопасность автономного транспортного средства.
В области электронного здравоохранения фармацевтические препараты назначаются в определенное время или через определенные промежутки времени. В случае диабета можно представить ручки инсулина, оснащенные датчиками и беспроводными модулями, которые при подключении к IoT могут взаимодействовать с пациентом в диапазоне от простых напоминаний до выдачи рекомендуемой дозы механическим путем. Время использования, фактическое использование и другие данные могут быть предоставлены в режиме реального времени интеллектуальному монитору работоспособности для использования при улучшении лечения и получении заключений о будущих процедурах.
Индустрия 4.0 организована правительством Германии, чтобы стать будущим производственных производственных систем. В этом контексте IoT будет играть решающую роль наряду с другими ключевыми технологиями, такими как киберфизические системы, в которых все параметры производственной линии, такие как датчики, исполнительные механизмы, метки и считыватели, будут собираться и загружаться в облако. Анализ этих данных будет проводиться в режиме, близком к реальному времени, для прогнозирования состояния оборудования и соответствия эксплуатационным требованиям. Модели и прогнозы будут инициировать действия по прогнозному обслуживанию. Дальнейший анализ может выявить недостатки, которые могут быть исправлены для достижения более быстрой пропускной способности или экономии затрат.
Каждый из предыдущих примеров посвящен важности нашего исследования 5G-коммуникаций и всей цепочки создания стоимости IoT. Чрезвычайно важно, чтобы Huawei и другие были привержены необходимому долгосрочному планированию и технологическим разработкам для подготовки к самому широкому кругу конкретных вариантов использования. На самом деле нет другого способа добиться успеха наших клиентов и, в свою очередь, их клиентов в долгосрочной перспективе.
